何俊

【摘要】隨著科技的發(fā)展，對(duì)于IT設(shè)備環(huán)境的可用性、安全性和易管理性、可監(jiān)控性有了更高的要求。目前的數(shù)據(jù)中心依舊存在成本高、信息安全、管理復(fù)雜等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題通過(guò)利用如今的自動(dòng)化技術(shù)、虛擬化技術(shù)等方面的運(yùn)用，能夠有效的解決上述問(wèn)題。以下對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)設(shè)計(jì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心不斷涌現(xiàn)且規(guī)模也日益擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心部署的計(jì)算機(jī)能力、存儲(chǔ)系統(tǒng)容量以及通信系統(tǒng)傳輸速度都在飛速的增長(zhǎng)。為了和世界水平接軌，僅僅是通過(guò)高性能計(jì)算機(jī)硬件的研制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要求一套具有適用性的機(jī)房場(chǎng)地環(huán)境系統(tǒng)，并且以此作為高性能計(jì)算機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

一、設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

（1）TIA-942標(biāo)準(zhǔn)。它是集現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范于一體，并且有效的解決了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和設(shè)計(jì)階段的信息隔閡問(wèn)題，同時(shí)對(duì)于電力之上的問(wèn)題也有全面的考慮。它全面的描述了在設(shè)備規(guī)劃、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)等方面的內(nèi)容，為數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供了要求和指南。（2）THE UPTIME INSTITUTE數(shù)據(jù)中心等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能夠幫助建設(shè)人員針對(duì)數(shù)據(jù)中心在建設(shè)當(dāng)中充分利用資源，達(dá)到資源的優(yōu)化配置，減少資源浪費(fèi)，進(jìn)而有效的降低投資成本，提高設(shè)備的利用率減少故障發(fā)生的幾率，并且能夠有效的提高組織效率。

二、配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷。對(duì)UPS電源系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之時(shí)，如果能夠明確具體負(fù)荷設(shè)備，則直接根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；如果無(wú)法明確，則按照設(shè)備機(jī)柜平均負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；如果無(wú)法確認(rèn)機(jī)柜數(shù)量，則根據(jù)機(jī)房面積平均負(fù)荷進(jìn)行估計(jì)。對(duì)于變配電系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，主要是對(duì)UPS電源、機(jī)房照明等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（2）供電電源。根據(jù)數(shù)據(jù)中心的具體情況確定供電電壓，通常情況選擇10kv。如果有長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，且規(guī)劃當(dāng)中要求用電負(fù)荷較大，則選擇35kv及其以上。同時(shí)電源引入應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)中心具體情況而定，比如用途、等級(jí)等方面。需要建立專(zhuān)線以供數(shù)據(jù)中心使用，并且應(yīng)該從兩個(gè)獨(dú)立的變電所引入，如果選擇一個(gè)變電所，則供電母線必須是兩段獨(dú)立的存在。（3）應(yīng)急電源。數(shù)據(jù)中心必須要有相應(yīng)的應(yīng)急電源，以保障可靠性運(yùn)轉(zhuǎn)。通?？梢允褂貌裼桶l(fā)電機(jī)組，并且充分滿足相應(yīng)的電力需求。

三、平面布局設(shè)計(jì)

平面布局的設(shè)計(jì)和子系統(tǒng)之間聯(lián)系十分緊密，而且是進(jìn)行子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。如果平面布局的設(shè)計(jì)出現(xiàn)不合理情況而需要變更，不僅會(huì)嚴(yán)重影響到子系統(tǒng)，而且變更所需要的費(fèi)用非常高，變更的整個(gè)過(guò)程還存在諸多不可控的潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此在設(shè)計(jì)之時(shí)要進(jìn)行充分的討論和全面的考慮，并且結(jié)合數(shù)據(jù)中心建設(shè)的具體要求，以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，最終保障設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，盡量減少后期和建設(shè)當(dāng)中的更改機(jī)率，促進(jìn)建設(shè)工作的順利完成。通常情況下，需要考慮數(shù)據(jù)中心的四個(gè)方面的內(nèi)容，即動(dòng)力區(qū)、主機(jī)房區(qū)、輔助機(jī)房區(qū)、總控中心區(qū)四個(gè)區(qū)域。

為了方便進(jìn)行統(tǒng)一的安全管理，可以在數(shù)據(jù)中心的每個(gè)樓層只設(shè)計(jì)一個(gè)安全出入口。應(yīng)信息安全要求，在出入口應(yīng)當(dāng)設(shè)置專(zhuān)人看守，并且配備相應(yīng)的出入閘機(jī)等設(shè)備。在進(jìn)行重點(diǎn)機(jī)房的部署之時(shí)，應(yīng)該布置在整個(gè)建筑的中心位置，并且需要將機(jī)房的外墻和建筑的外墻有效分離，保持機(jī)房外墻的獨(dú)立性。而針對(duì)輔助機(jī)房以及機(jī)房的走道，則可以部署在建筑物的外圍。通過(guò)此種布局，不僅能夠最大限度的減少空調(diào)能耗，而且也能夠進(jìn)一步的加強(qiáng)重點(diǎn)地方的安全性。

四、精密空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了達(dá)到既能夠有效提高制冷的效率，又能夠保持能耗最大限度降低的目標(biāo)，可以通過(guò)以下幾種方式進(jìn)行：合理布置冷熱通道，保持氣流的組織良好，進(jìn)而達(dá)到加強(qiáng)制冷的效果，同時(shí)有效的降低耗能；完善內(nèi)墻的作用，加強(qiáng)其的保溫處理效果；通過(guò)使用智能化的照明系統(tǒng)，進(jìn)而最大限度的減少電力的浪費(fèi)，以及降低冷氣的損失；通過(guò)分步的方式進(jìn)行發(fā)展，機(jī)電設(shè)備的最佳運(yùn)行情況是保持在75%左右；分析氣流同時(shí)優(yōu)化布線，保持機(jī)房?jī)?nèi)部的冷氣可以暢通。

五、綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行設(shè)計(jì)之時(shí)也要嚴(yán)格的按照TIA-942的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，建筑物單獨(dú)設(shè)置冗余的接入運(yùn)營(yíng)商以及接入間的位置。針對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)區(qū)、主干路徑與水平路徑都必須使用冗余備份，只有這樣才能在最大程度之上保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性。數(shù)據(jù)中心可以使用結(jié)構(gòu)化的綜合布線系統(tǒng)構(gòu)架，將布線的路徑簡(jiǎn)化，減少網(wǎng)線的數(shù)量，集中跳線區(qū)域，提高網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的便利性，降低故障發(fā)生率和宕機(jī)情況。結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)和傳統(tǒng)方式相比具有無(wú)與倫比的優(yōu)越性，其使用了預(yù)端接光纜技術(shù)，大大提高了部署的速度，從而保障了管理簡(jiǎn)單且容易，并且故障發(fā)生幾率也被有效降低，可靠性提高。

六、裝飾裝修系統(tǒng)

（1）首先針對(duì)隔斷的設(shè)計(jì)。為了保證機(jī)房?jī)?nèi)不出現(xiàn)內(nèi)柱，所以機(jī)房的建筑通常使用的是大跨度結(jié)構(gòu)。為了方便控制空調(diào)、灰塵、噪音，以及便于統(tǒng)一的管理，因此針對(duì)大的機(jī)房可以通過(guò)玻璃的方式將其隔斷，最終形成一個(gè)個(gè)較小的相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域。為了保障機(jī)房的安全性，要求門(mén)窗的設(shè)計(jì)應(yīng)該要防火防盜，因此可以選擇無(wú)框的大玻璃門(mén)，既美觀又安全明亮。（2）其次是對(duì)地面的設(shè)計(jì)。由于機(jī)房具有一定的特殊性，所以通常要求地板要防靜電，為了便于拆卸還可以運(yùn)用活動(dòng)地板。（3）然后是吊頂設(shè)計(jì)，一般選擇金屬板材。在進(jìn)行設(shè)計(jì)之時(shí)還要充分考慮限制層高、美觀以及成本問(wèn)題。最后是墻面設(shè)計(jì)。對(duì)于墻面的設(shè)計(jì)和吊頂類(lèi)似，也通常使用金屬板材，不僅質(zhì)量有所保障而且看起來(lái)美觀，還能夠充分滿足防火要求，同時(shí)施工簡(jiǎn)易效率較高。

七、綠色理念在設(shè)計(jì)當(dāng)中的運(yùn)用

目前在進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和設(shè)計(jì)之時(shí)，大部分都不太注意綠色理念的運(yùn)用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)之時(shí)通常只考慮處理能力、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等問(wèn)題。對(duì)于能耗、環(huán)保問(wèn)題等考慮較少。而以上闡述的設(shè)計(jì)方案充分運(yùn)用了綠色設(shè)計(jì)理念，立足于最大限度的降低能耗，減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，進(jìn)而降低運(yùn)營(yíng)成本。這是符合我國(guó)的節(jié)能減排決策，同時(shí)符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

在進(jìn)行建設(shè)之時(shí)可以充分的吸收和利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，并且結(jié)合自身的特點(diǎn)以及建設(shè)要求，進(jìn)而達(dá)到最佳的建設(shè)效果。比如針對(duì)機(jī)房的散熱問(wèn)題，可以通過(guò)改變排列方式，進(jìn)而增加散熱效果，既不用增加制冷的設(shè)備在一定程度之上減少浪費(fèi)和污染，又是符合綠色理念的。針對(duì)傳統(tǒng)的隊(duì)列式擺放，可以使用“面對(duì)面，背靠背”的方式以改進(jìn)。但這種方式比較適合正在修建當(dāng)中的機(jī)房，如果是已經(jīng)完成的機(jī)房，改換擺放方式將會(huì)涉及到多個(gè)設(shè)施的改變，包括布線、地板等。

八、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述在進(jìn)行數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和設(shè)計(jì)之時(shí)，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，尤其是要注意空調(diào)、配電系統(tǒng)、布線系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之中為了符合環(huán)保要求還需要引入綠色理念，既能夠有效的滿足所有的建設(shè)需求，又能夠有效的降低成本保護(hù)環(huán)境。

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